桉树人工林生态系统养分循环和平衡研究ⅱ. 桉树人工林生态系统的养分循环

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1、廖观荣等：桉树人工林生态系统养分循环和平衡研究：Ⅱ.桉树人工林生态系统的养分循环299桉树人工林生态系统养分循环和平衡研究Ⅱ.桉树人工林生态系统的养分循环廖观荣1，钟继洪1，李淑仪1，蓝佩玲1，廖新荣1，王尚明2，杨国清2，简明2，李宏21.广东省生态环境与土壤研究所，广东广州5106502；2.湛江雷州林业局，广东遂溪524348摘要：根据大量的观测分析资料，论述了刚果W5桉树人工林生态系统养分的地球化学循环和生物小循环。研究结果表明，每公顷每年通过地表径流和地下渗漏从生态系统输出的养分质量以K最多，达21.

2、25kg/(hm2·a)；其次为N，达17.21kg/(hm2·a)。桉树人工林生态系统养分流通质量的净变化值Δf(K)、Δf(Ca)为负值，Δf(N)、Δf(P)、Δf(Mg)为正值；桉树人工林生态系统养分的生物小循环研究表明，在一个轮伐期内，每公顷桉树吸收养分的质量，依次为Ca429.03kg/hm2，其次为N277.01kg/hm2和K208.12kg/hm2。而在一个轮伐期中归还的养分质量，Ca只有99.78kg/hm2，K为113.04kg/hm2。在养分循环率方面，与热带半落叶季雨林比较，桉树人工林

3、生态系统的养分循环率要小得多，说明桉树人工林土壤养分趋向于减少。关键词：桉树人工林；生态系统；养分循环中图分类号：S718.5文献标识码：A文章编号：1672-2175（2003）03-0296-04廖观荣等：桉树人工林生态系统养分循环和平衡研究：Ⅱ.桉树人工林生态系统的养分循环299表1刚果W5林地各类降雨养分质量浓度雨水类别pHρ(养分)/(mg·L-1)NPKCaMg降雨4540.580.0480.230.450.14穿透雨4420.850.0921.260.830.26干流雨4201.200.113.7

4、81.690.35在前文[1]中，我们论述了桉树人工林生态系统各组分的养分贮存量，包括土壤养分贮存量、桉树林分养分贮存量和凋落物层的养分贮存量。本文将论述桉树人工林生态系统的养分循环。1桉树人工林生态系统养分地球化学循环表2刚果W5林地各类雨水输入的养分通量项目f(养分流通质量)/(kg·hm-2·a-1)雨量/mmNPKCaMg降雨(林外雨)9.340.773.707.252.151610.6穿透雨12.131.3117.9811.843.711427.0干流雨1.000.0923.161.410.2983.

5、7输入林地养分1)13.131.4021.1413.254.00淋洗养分2)3.790.6317.446.001.751)输入林地养分通量=穿透雨养分量+干流雨养分通量2）淋洗养分通量=输入林地养分量-降雨(林外雨)养分通量大气、岩石风化的养分输入森林生态系统及随着径流输出森林生态系统的养分循环过程，称为地球化学循环[2]。大气输入的养分来自森林生态系统外部可溶的、悬浮在空气中的微粒状的化学物质或气体物质，输入的途径以降水为主，其次是风。风化输入是森林生态系统内部的原生或次生无机物风化释放出来的养分。风化作用在

6、短期内释放的养分极为有限，因此，本文只研究大气输入的养分。1.1降雨及林冠淋洗的养分含量及输入的养分量人工林的林冠，除含有林木自身新陈代谢的分泌物外，还吸附着较多的尘埃。降雨经过林冠后直接降落林地的雨水，称为穿透雨。降雨经过林冠后，顺着枝条至主干而流入林地的雨水，称为干流雨。无论是穿透雨或干流雨，雨水中溶解了林冠上的分泌物和尘埃，养分含量一般都有明显的增加，同时酸性增强，即pH值降低。淋洗出来的养分是可溶性的，容易被林木直接吸收，对加速生态系统养分循环有积极意义。表1和表2分别是本试验地各类降雨的养分平均质量浓

7、度及输入林地的养分通量。由于降雨的组成受到一系列自然和人为因素的影响，降雨中的养分含量，不同地区有很大的差异，同一地区的不同年份也有差异[3]。本试验区测得的降雨中输入的N通量为9.34kg/(hm2·a)，与世界上大部分地区的N通量2.3~11.3kg/(hm2·a)[4]廖观荣等：桉树人工林生态系统养分循环和平衡研究：Ⅱ.桉树人工林生态系统的养分循环299相比处于中上水平。刚果W5桉的林内雨输入N通量为13.13kg/(hm2·a)，林冠淋洗的N通量为3.79kg/(hm2·a)，两者均低于广东鹤山地区马占

8、相思林所测得的N通量[5]。1.2地表径流及地下渗漏水的养分含量及输出的养分通量表3刚果W5在地表径流和地下渗漏水中的养分含量项目ρ(养分)/(mg·L-1)pHNPKCaMg地表径流1.500.173.642.610.226.54地下渗漏水2.470.283.203.510.194.85表5刚果W5桉树人工林养分的地球化学循环t(林)/a平衡参数f(养分流通质量)/(kg·hm-2·